Historia de la industria química inorgánica

A mediados del siglo XVIII, debido al desarrollo de las industrias textil, gráfica y tintórea, el consumo de ácido sulfúrico aumentó rápidamente. En 1746, el británico J. Roebuck construyó la primera planta de ácido sulfúrico con cámara de plomo del mundo utilizando cámaras de plomo en lugar de botellas de vidrio (consulte la historia del desarrollo de la industria del ácido sulfúrico). Al mismo tiempo, como se necesita álcali para fabricar jabón y vidrio, y la trona no puede cumplir con los requisitos, la Academia Francesa de Ciencias exigió un método para producir álcali en 1775. El francés N. Nicolas Leblanc propuso un método para producir carbonato de sodio utilizando sal como materia prima y ácido sulfúrico (ver Ácido Sosa Historia del desarrollo industrial), conocido industrialmente como método de nicolas leblanc. Este método puede producir no solo carbonato de sodio, sino también productos como sulfato de sodio y ácido clorhídrico. La industria del ácido sulfúrico y la industria de la carbonato de sodio se convirtieron en las dos primeras industrias en la producción de sustancias químicas inorgánicas. En el siglo XIX, la gente se dio cuenta de que los nutrientes proporcionados por el suelo y los fertilizantes orgánicos naturales ya no podían satisfacer sus necesidades. En 1842, el británico J.B. Rouse estableció una fábrica para producir superfosfato, que fue la primera fábrica de fertilizantes de fosfato del mundo (ver la historia del desarrollo de la industria de fertilizantes químicos). Debido al alto consumo de materias primas, las malas condiciones laborales y el alto coste de Nicolas Leblanc, el belga E. Solvi desarrolló en 1861 el proceso Solvi, también conocido como método amoniaco-álcali (ver carbonato de sodio). Con el desarrollo de la fabricación de papel, tintes, impresión y teñido y otras industrias, la demanda de soda cáustica y cloro aumenta día a día, y la soda cáustica preparada mediante el método de caustificación ya no puede cumplir con los requisitos. Después de que se fabricara con éxito el generador de CC, en 1893 (consulte la historia del desarrollo de la industria cloro-álcal), se produjeron electrolíticamente soda cáustica y cloro gaseoso con una solución de salmuera saturada. A finales de 2019, se había formado una industria química inorgánica cuyos principales productos eran ácido sulfúrico, carbonato de sodio, sosa cáustica y ácido clorhídrico.

Debido a las necesidades del desarrollo agrícola y la producción militar, los fertilizantes orgánicos naturales y el salitre natural como principales fuentes de fertilizantes nitrogenados ya no pueden satisfacer las necesidades, y existe una necesidad urgente de resolver el problema del nitrógeno. utilización en la atmósfera. A principios del siglo XX, muchos químicos participaban activamente en la investigación teórica básica y en las pruebas de las condiciones del proceso de síntesis de amoníaco. El químico físico alemán F. Haber y el ingeniero C. Bosch sintetizaron con éxito amoníaco directamente a partir de nitrógeno e hidrógeno en presencia de alta presión, alta temperatura y catalizador (ver Historia del desarrollo de la industria del amoníaco sintético). En 1913 se construyó y puso en funcionamiento en Alemania la primera planta de amoníaco del mundo con una producción diaria de 30 toneladas, realizando así el primer proceso de producción industrial de síntesis directa de productos inorgánicos a partir de elementos bajo alta presión. En 1922, se industrializó en Alemania la síntesis de urea a partir de amoníaco y dióxido de carbono. Debido a las dos guerras mundiales, la producción de armas requirió grandes cantidades de ácido nítrico, ácido sulfúrico y nitrato de amonio, lo que impulsó el rápido desarrollo de estas industrias.

Desde la década de 1950, la competencia entre empresas ha sido feroz. Se han realizado avances tecnológicos para reducir costos y consumo. Por ejemplo, en la producción de ácido sulfúrico, en la década de 1960 se desarrolló un nuevo proceso de contacto de conversión secundaria y absorción secundaria, que mejoró la tasa de utilización de materias primas y redujo la concentración de SO2 en el gas de cola (ver ácido sulfúrico). En la producción de cloro-álcali, el método de electrólisis por membrana iónica se desarrolló en los años 1970. En la producción de urea, en la década de 1960 se desarrollaron la extracción de dióxido de carbono y la extracción de amoníaco. En la producción de amoniaco se desarrolló un nuevo proceso de bajo consumo energético.

A finales de la década de 1960, se amplió aún más la escala del equipo de producción, lo que redujo los costos de inversión en infraestructura (ver infraestructura química) y los costos de los productos, y se construyó una única serie de equipos con una producción diaria de amoníaco de 1.000 hasta 1.500 t. A principios de los años 80 se construyó una instalación de gran tamaño con una producción diaria de 2.800 toneladas de ácido sulfúrico. A medida que las fábricas crecen, la utilización integral de la energía térmica ha logrado grandes avances. La combinación de sistemas de proceso, térmicos y eléctricos reduce el consumo de energía por unidad de producto y promueve el desarrollo de la ingeniería de sistemas químicos.